聖經有個巴別塔的故事。話說巴比倫人好大喜功，打算建築一座巴別塔與天比高；神不喜愛他們自大狂妄，便運用神力使他們操不同語言，「雞同鴨講」的巴比倫人溝通不成，各散東西，塔也就建不成了。故事的教訓：我們應該敬畏神，永不要挑戰祂的無上權威。至少基督徒如是說。
我，卻有另一番解讀。我懷疑，神只是在試探巴比倫人的決心。你看哥本哈根氣候峰會那些即時傳譯，便知語言根本不是什麼障礙。巴比倫人因為言語互異而四散，與其說是上天的懲罰，不如說他們沒有建塔的決心，遭遇少許波折便輕言放棄。這樣看來，那 193 個國家願意在哥本哈根熬至最後一刻，對解決氣候暖化的承擔，比巴比倫人建巴別塔好了一大截。此外，以神的胸襟，看見自己的創造能夠有日超越自己，這種青出於藍的喜悅，不是遠勝至高無上的寂寞嗎？我認為，巴別塔半途「峻工」，神應該感到萬分失望。
數千年後的今天，由於言語不通而作罷的事例，我再沒聽聞。人類也再不會興建巴別塔這類「大白象」，我們嘗試以更實際的手段去主宰自然，在這過程中，我們靜悄悄地「超越」了大自然而不自知，本文將會談及一個例子。
氮是生命的要素，是 DNA 和很多蛋白質的主要成份之一。大氣層接近八成是氮氣，然而大部份生物都不能直接從大氣中汲取，氮氣必須經過「固氮」（nitrogen fixation）的過程方能被吸收。氮氣是 N2，是兩粒緊扣的氮原子，「固氮」過程就是要分開這兩粒氮原子，再接上氧或氫，即最終產物是「氮－氧」或者「氮－氫」。這個過程可視為把大氣中不能直接吸收的氮氣「固定」在另一可供吸收的狀態，遂名「固氮」。自然界中，某些細菌和海藻擁有固氮的機能，另外還有些專門固氮的微生物與大豆（soybean）和榿木（alder）共生，生於其根部。
十九世紀中期，科學家發現氮對農作物的重要性。十九世紀末，歐洲有人意識到，若果找不到足夠的氮資源，便不可能種植充足的糧食支持人口的不斷增長，幸好後來在一些太平洋島嶼和南美發現大量鳥糞，成為當時肥料的重要來源。1913 年，發明了 Haber-Bosch process 人工固氮，把氮氣轉化為阿摩尼亞（NH3），從此想製多少肥料便有多少肥料，想製多少炸藥便有多少炸藥，「氮危機」從此不再。此後全球人口快速增長，或多或少與糧食供應充足有關。今日，世上超過一半食物都是來自 Haber-Bosch process 生產的氮肥料。
從前人類倚靠微生物天然固氮和動物糞便獲得氮源，Haber-Bosch process 發明後人工固氮大行其道；二十世紀後期，以人工方法「固定」的氮氣經己超過所有陸上生態系統天然固氮的份量，這便是人類靜悄悄超越大自然的例子，沒有壯麗的景觀，沒有紀念的時刻，沒有故意的規劃，只有填飽一個又一個的肚子。上世紀五、六十年代的綠色革命使全球糧食產量急增，新品種的稻米和小麥固然應記一功，Haber-Bosch process 所製的氮肥料也功不可沒。
氮肥料的廣泛使用也有其害處，例如增加土壤的酸性，減少生物的多樣性等，氮肥料流失至河水更會造成污染，不但導致有毒海藻滋生，還會影響健康。不說不知，原來肥料中所含的氮，只有大約 10% 會進入我們的身體，其餘的去了哪裡？讓我們看看整個流程。假設化工廠剛剛製成一堆肥料，內含 100 粒氮，真正落田的只有 94 粒，因為小部份會在運送和儲存中途流失掉。落田的 94 粒之中，只有一半被農作物吸收，其餘的可能被水沖走，也可能化成 NH3、NO 或 N2O 等氣體揮發掉。47 粒被吸收的氮，農作物生長時流失少許，收割時又流失少許，最終只有 31 粒被收割。收割後，食物可能腐爛，製作過程中又會消耗少許，食客更會浪費不少，最後進入體內的只有 14 粒氮；這是假設你吃植物。吃肉的話，收割的那 31 粒氮會首先用來餵飼禽畜，再如以上東減減西減減，進入人體內的氮只有 4 粒。換句話說，如果你吃素，86% 的氮在進食前經已流失掉；如果你吃肉，這比例更會高至 96%。我們吃氮，想不到竟是如此低效率。
以上只說固氮及其對農業的重要，但地球的「氮循環」還有另一方面，就是那些氧化氮氣體如 NO、N2O 和 NO2 等。人類廣泛使用化石燃料之前，這些氣體的來源主要是閃電。化石燃料普及之後，人類活動當然成為氧化氮的主要來源了。燃燒化石燃料會產生氧化氮，一來是因為燃燒過程令空氣中的氧和氮給合，二來是因為燃料中含有氮的原故。告訴大家一件比較少為人知的事，一般以為只有那些含有 Chlorine 或 Bromine 的氣體才會侵蝕臭氧層，其實 NO 和 NO2 也有相同效果。事實上，由於蒙特利爾協定成功控制 CFC 等氣體的排放，氧化氮現已成為侵蝕臭氧層的氣體之中排放量最高的。
我們雖然沒有再建巴別塔，但從我們靜悄悄超越大自然的例子和主宰天地萬物的程度來看，「人定勝天」似是不爭的事實。然而，勝天帶來的後果，我們能否完滿解決？我們需要戰勝或超越的，是「天」還是「天性」？
（2009 年 12 月 30 日 信報副刊）
本文主要資料來源：
Ambio Vol. 31 No. 2, March 2002
James N. Galloway and Ellis B. Cowling
Reactive Nitrogen and The World: 200 Years of Change
2009年12月30日 星期三
2009年12月16日 星期三
誰是老闆？
某地有一班學生，每天做着一份叫 GDP 的試卷；這份試卷沒有滿分，只有愈來愈高分。身為學生，當然求學只是求分數，各人都以最高分為榮；這也正符合家長的期望，名列前茅的學生往往獲得金錢的獎勵。由於每人能力有高有低，班中的高材生愈來愈富有，那些「籮底橙」則愈來愈窮，漸漸地這班學生分成兩個「陣營」：富學生和窮學生。兩群人雖然偶有衝突，不過大體上各人都只顧埋首於自己那份 GDP 試卷，富學生想盡辦法博取更高分數，窮學生則用盡精力希望一嚐成為富學生的滋味。生活縱使不容易過，但活得總算簡單，畢竟目標只得一個，就是做好那份 GDP 試卷，然後做個有錢人。
好景不常。一天，學生們收到一封信，信中這樣寫道：「我很憤怒，你們的分數怎麼愈來愈高？我最討厭比我高分的人，如果你們的分數再不降低，便會受到嚴懲。－－你們的老闆」看罷，同學們面面相覷，這位不知名的「老闆」究竟是何方神聖，大家都說不出個所以然來，是班中某位窮書生的惡作劇也說不定。整封信短短數句，威嚇有餘，細節欠奉；謬謬然刻意拿少分遭父母親責罵，豈不是有史以來最大的笨蛋？大家都不以為然，繼續自求高分。
幾個月後，收到另一封信，這樣寫道：「你們真是不知好歹，我不顯一點功架，你們便當我不存在。不過我宅心仁厚，暫且給你們多一次機會，讓我告訴你們一個秘密，你們便知我的全能。你們那份試卷，其實是一式兩份的過底紙，表面那張 GDP 背後是另一張叫 CO2 的副本。這張過底紙的製作非常精巧，正副本猶如同一張紙，所以你們今天仍未為意。我對你們的成績一清二楚，是因為每次測驗後我都會收到一份 CO2 副本。你們現在大可拿一份試卷仔細研究一下，便知我的說話有多真確。再次警告你們，我最討厭比我高分的人，如果你們的分數再不降低，便會受到嚴懲。－－你們的老闆」
同學們趕快檢驗試卷，果然是張過底紙。擺在眼前的事實，竟然需要他的提示才能揭穿，這位老闆確非泛泛之輩。同學們開始意識到，老闆的警告，或者不應掉以輕心，然而警告的內容還是流於空泛；要低分至什麼程度才足夠？有沒有期限？懲罰是什麼？在如此不確定的情況下刻意拿低分，卻要承受父母必然的責罵，又是否明智？
有人提出，只要能夠把 GDP 正本和 CO2 副本分開來處理，問題便迎刃而解，同學們繼續拿 GDP 高分令雙親滿意，而 CO2 副本則可任意塗污，想拿多低分也可以。有些同學立即嘗試，然而過底紙設計之精巧，並非他們所能領會，要把 GDP 和 CO2 「脫鈎」談何容易。
逼不得已，富學生和窮學生商討對策。基本上，他們同意「循序漸進」，一方面給予父母「適應」的時間，另一方面趁機發展分開過底紙的技術，希望盡快把 GDP 和 CO2 脫鈎。首先，他們各自定下比現時分數低的「目標分數」；若果人人達標，也就沒有什麼值得說下去，一是靜待老闆的下一封信，一是靜待老闆的懲罰。然而事情永遠沒有這麼簡單，每人都想稍稍提高自己的得分，以減少或避免父母的責難，這個傾向於富學生尤為明顯。他們有一個提議，就是付錢給窮學生，條件是窮學生必須考得比目標分數低，低得愈多付錢愈多，只要總分數合計比從前的低，老闆應該「收貨」罷。窮學生也樂得有此額外財源，畢竟他們已經拿慣低分，給人責罵慣了。
這「交換機制」美其名是給予學生自由選擇的餘地，實則是提供富學生逃避責任的途徑，窮學生當然也樂得奉陪。富學生的真正老闆仍是自己的 GDP，窮學生的真正老闆是自己的荷包；為應付那位久不久出信恐嚇的老闆，「賬面」湊夠一個低分數給他便算，反正他 happy 與否我們不能確定，怎樣懲罰我們不能確定，何時懲罰我們也不能確定。
故事說到這裡，讓我們回到現實世界。討論氣候政策時經常聽到的 cap-and-trade，就是這個交換機制，即超標國向未達標國購買其多餘的排碳配額，「賬面」上令自己達到減排目標。這機制對實質減排有沒有幫助，見仁見智；容許擁有多餘配額的國家「售賣」配額，無疑是給予他們超額減排的誘因；另一方面，超標國可以隨便以金錢代替減排，原則上令人不安。
京都協定有發達國和發展中國家之分，兩者有着「共同但有區別的責任」，這個宗旨相信也會伸延至以後的協定。從交換機制的角度，發達國往往是付錢的買方，發展中國家則是賣方。除了多餘的碳配額，還可以賣什麼呢？一些叫 Certified Emission Reductions (CER) 的東西。任何有助碳減排的項目，如水力發電、堆填區氣體管理等，經過審定和註冊後都會獲發 CER。這安排十分合理，但執行上有其困難，關鍵是怎樣肯定某項目在沒有外來資金資助下不會發生。舉例，中國很多水力發電項目都有參與這類計劃，有些論者則認為，在中國大力發展另類能源的國策下，其中某些項目即使沒有 CER 的資金，無論如何也是會進行的；換句話說，那些項目減去的碳排放，無論如何也會發生，不應用來抵消別國的超排放。
另外，發達國也可以金錢來交換發展中國家「不砍伐樹林」，這計劃叫 Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation (REDD)，沒有包含在京都協定，但應該會包含在以後的協定。樹林是吸收大氣層二氧化碳的重要一環，砍伐樹林便等同釋放二氧化碳，不砍伐便等同減排了。這裡我們也面對相同問題，就是怎去肯定某個面積的樹林，如果沒有發達國「收買」，當地人就一定會砍伐呢？若果發達國付了錢，但當地人原本便不打算砍伐，那錢豈不是白付？當人人知道「不」砍伐可以賺錢，那人人都說「會」砍伐了，這是不是廿一世紀版的「不」勞而獲？
當然，我想到的問題聯合國必定想得到，他們應該有對策。我想指出的是，所謂碳減排，說穿了其實是一門賬面功夫，加加減減背後，富國只想以金錢代替承諾，窮國只想袋袋平安。不過想深一層，不是這樣的一個協定，世上又哪會有任何協定？
（2009 年 12 月 16 日 信報副刊）
好景不常。一天，學生們收到一封信，信中這樣寫道：「我很憤怒，你們的分數怎麼愈來愈高？我最討厭比我高分的人，如果你們的分數再不降低，便會受到嚴懲。－－你們的老闆」看罷，同學們面面相覷，這位不知名的「老闆」究竟是何方神聖，大家都說不出個所以然來，是班中某位窮書生的惡作劇也說不定。整封信短短數句，威嚇有餘，細節欠奉；謬謬然刻意拿少分遭父母親責罵，豈不是有史以來最大的笨蛋？大家都不以為然，繼續自求高分。
幾個月後，收到另一封信，這樣寫道：「你們真是不知好歹，我不顯一點功架，你們便當我不存在。不過我宅心仁厚，暫且給你們多一次機會，讓我告訴你們一個秘密，你們便知我的全能。你們那份試卷，其實是一式兩份的過底紙，表面那張 GDP 背後是另一張叫 CO2 的副本。這張過底紙的製作非常精巧，正副本猶如同一張紙，所以你們今天仍未為意。我對你們的成績一清二楚，是因為每次測驗後我都會收到一份 CO2 副本。你們現在大可拿一份試卷仔細研究一下，便知我的說話有多真確。再次警告你們，我最討厭比我高分的人，如果你們的分數再不降低，便會受到嚴懲。－－你們的老闆」
同學們趕快檢驗試卷，果然是張過底紙。擺在眼前的事實，竟然需要他的提示才能揭穿，這位老闆確非泛泛之輩。同學們開始意識到，老闆的警告，或者不應掉以輕心，然而警告的內容還是流於空泛；要低分至什麼程度才足夠？有沒有期限？懲罰是什麼？在如此不確定的情況下刻意拿低分，卻要承受父母必然的責罵，又是否明智？
有人提出，只要能夠把 GDP 正本和 CO2 副本分開來處理，問題便迎刃而解，同學們繼續拿 GDP 高分令雙親滿意，而 CO2 副本則可任意塗污，想拿多低分也可以。有些同學立即嘗試，然而過底紙設計之精巧，並非他們所能領會，要把 GDP 和 CO2 「脫鈎」談何容易。
逼不得已，富學生和窮學生商討對策。基本上，他們同意「循序漸進」，一方面給予父母「適應」的時間，另一方面趁機發展分開過底紙的技術，希望盡快把 GDP 和 CO2 脫鈎。首先，他們各自定下比現時分數低的「目標分數」；若果人人達標，也就沒有什麼值得說下去，一是靜待老闆的下一封信，一是靜待老闆的懲罰。然而事情永遠沒有這麼簡單，每人都想稍稍提高自己的得分，以減少或避免父母的責難，這個傾向於富學生尤為明顯。他們有一個提議，就是付錢給窮學生，條件是窮學生必須考得比目標分數低，低得愈多付錢愈多，只要總分數合計比從前的低，老闆應該「收貨」罷。窮學生也樂得有此額外財源，畢竟他們已經拿慣低分，給人責罵慣了。
這「交換機制」美其名是給予學生自由選擇的餘地，實則是提供富學生逃避責任的途徑，窮學生當然也樂得奉陪。富學生的真正老闆仍是自己的 GDP，窮學生的真正老闆是自己的荷包；為應付那位久不久出信恐嚇的老闆，「賬面」湊夠一個低分數給他便算，反正他 happy 與否我們不能確定，怎樣懲罰我們不能確定，何時懲罰我們也不能確定。
故事說到這裡，讓我們回到現實世界。討論氣候政策時經常聽到的 cap-and-trade，就是這個交換機制，即超標國向未達標國購買其多餘的排碳配額，「賬面」上令自己達到減排目標。這機制對實質減排有沒有幫助，見仁見智；容許擁有多餘配額的國家「售賣」配額，無疑是給予他們超額減排的誘因；另一方面，超標國可以隨便以金錢代替減排，原則上令人不安。
京都協定有發達國和發展中國家之分，兩者有着「共同但有區別的責任」，這個宗旨相信也會伸延至以後的協定。從交換機制的角度，發達國往往是付錢的買方，發展中國家則是賣方。除了多餘的碳配額，還可以賣什麼呢？一些叫 Certified Emission Reductions (CER) 的東西。任何有助碳減排的項目，如水力發電、堆填區氣體管理等，經過審定和註冊後都會獲發 CER。這安排十分合理，但執行上有其困難，關鍵是怎樣肯定某項目在沒有外來資金資助下不會發生。舉例，中國很多水力發電項目都有參與這類計劃，有些論者則認為，在中國大力發展另類能源的國策下，其中某些項目即使沒有 CER 的資金，無論如何也是會進行的；換句話說，那些項目減去的碳排放，無論如何也會發生，不應用來抵消別國的超排放。
另外，發達國也可以金錢來交換發展中國家「不砍伐樹林」，這計劃叫 Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation (REDD)，沒有包含在京都協定，但應該會包含在以後的協定。樹林是吸收大氣層二氧化碳的重要一環，砍伐樹林便等同釋放二氧化碳，不砍伐便等同減排了。這裡我們也面對相同問題，就是怎去肯定某個面積的樹林，如果沒有發達國「收買」，當地人就一定會砍伐呢？若果發達國付了錢，但當地人原本便不打算砍伐，那錢豈不是白付？當人人知道「不」砍伐可以賺錢，那人人都說「會」砍伐了，這是不是廿一世紀版的「不」勞而獲？
當然，我想到的問題聯合國必定想得到，他們應該有對策。我想指出的是，所謂碳減排，說穿了其實是一門賬面功夫，加加減減背後，富國只想以金錢代替承諾，窮國只想袋袋平安。不過想深一層，不是這樣的一個協定，世上又哪會有任何協定？
（2009 年 12 月 16 日 信報副刊）
2009年12月11日 星期五
2009年12月9日 星期三
從蒙特利爾看哥本哈根
氣候峰會進行之際，眾參與國應對氣候暖化有何良策，我們引頸以待……
抑或，眾人皆知這類有賴各國自律的多邊協定是「姿勢多於實際」，故從未對其寄予厚望？
我屬於後者。
抑或，是我過份悲觀？歐盟上月發表《溫室氣體排放的趨勢及預測 2009》，對達致 2012 年京都協定的減排目標滿有信心。
然而，世上最大溫室氣體生產國－－中國和美國－－對承擔減排責任「步步為營」，今日即使答應減排，他日能否貫徹執行，實屬未知。
哥本哈根氣候峰會將會成為人類通過協商合作完善管理地球資源的最佳示範，還是一次全球性公地悲劇（Tragedy of the commons）的開始，只有留待時間考証。回望過去，其實我們早有成功的先例。1987 年蒙特利爾協定，便有效地減少損害臭氧層氣體的排放，曾被譽為「可能是有史以來最成功的國際協議」。哥本哈根可會是蒙特利爾的再版？
化學家早於 1960 年代末便懷疑一些用於冷凍、空調、噴霧等系統的氣體或會影響環境，1970 年代初知道有關氣體能夠侵蝕臭氧層，從此一些國家已經自行立法規管，這是先於任何國際協議。1985 年，南極發現臭氧層穿洞，引起全球廣泛關注，促成 1987 年蒙特利爾協定，侵蝕臭氧層的氣體將會漸被取締。後來該協議再經多次修訂，根據 1999 年北京的最終版本，發達國將於 2030 年完全停止使用，發展中國家則於 2040 年。效果方面，大氣層中侵蝕臭氧的氣體自 1990 年代已經再沒增加，臭氧濃度近年亦見回升，雖然南極那個臭氧洞仍在[1]，科學家預計它會在本世紀中葉消失[2]；到了本世紀末，臭氧層應會完全康復[3]。
So far so good。溫室氣體減排會唔會咁「順攤」？
侵蝕臭氧氣體主要為 CFC，1930 年代才發明，1970-80 年代開始減用；五十年的「孽」，需要整個世紀償還。溫室氣體減排的終極目標是把大氣中溫室氣體的濃度降至工業化前的水平；工業革命至今二百五十年，我們還未認真減排，不用仔細研究也知道終極目標不可能在本世紀、甚至下世紀內實現。科學界對此心知肚明，因此給我們一個比較現實的目標：把升溫限制在攝氏二度之內。看着中美兩國「慢條斯理」，我認為達致此目標已是了不起的成就。
誠然，減用 CFC 與減排二氧化碳是兩回完全不同的事，前者在冷凍、空調、滅火等應用對現代社會固然重要，後者的產生卻是近乎必然，因為二氧化碳是絕大部份能量來源的副產物。不用 CFC，頂多不再嘆冷氣；不呼 CO2，社會會停頓，人會死。
另一個問題，是「代用品」（alternatives）。不用 CFC，其實可以繼續嘆冷氣，因為還有 HCFC。蒙特利爾協定生效前夕，化學品製造商便已爭相研發取代 CFC 的化學物，HCFC 就是他們的成果。說到這裡，或者我應該談談這堆英文字母背後的意義。「CFC」的第一個「C」是 Chlorine（氯），「F」是 Fluorine（氟），最後一個「C」是 Carbon（碳），由這三種元素組成的氣體能夠侵害臭氧層；說得準確一點，其實是那粒 Chlorine 原子能夠跟臭氧產生化學作用，從而減少大氣層的臭氧。記着，罪魁禍首是 Chlorine。
「HCFC」又是什麼？「H」是 Hydrogen（氫），之後的三個英文字母與上同。
等等，那 HCFC 不是依然包藏 Chlorine 這粒罪魁嗎？對，不過 HCFC 較易在大氣層分解，在飄至離地面十五公里的臭氧層[4]之前大多消散掉。包含 Chlorine 之餘，那種氣體分子還必須有足夠的化學穩定性，才能「護送」 Chlorine 至臭氧層肆虐。然而，「漏網之魚」總不能免，少部份 HCFC 還是會飄到臭氧層造成破壞，所以它只是一件「過渡性」代用品，上面提過發達國於 2030 年、發展中國家於 2040 年停用所有侵害臭氧層的氣體，說的就是 HCFC。
那 HCFC 又有沒有代用品？有，而且是終極代用品，包保不再破壞臭氧層。拿走 Chlorine，不就是 HFC 嗎？除去罪魁便不可能傷害臭氧了，對啊，HFC 就是我們夢寐以求的終極代用品。
等等，這只是對修補臭氧層的蒙特利爾協定而言。以上提過的所有英文字母組合，包括看似安全的 HFC，都是比二氧化碳強過千倍的溫室氣體（就同等重量而言），京都協議和將來任何減排協定均會對其加以監管，最終可能遭淘汰。
怎麼辦？會否終有一天沒冷氣？不用擔心，原來天然的代用品多的是，包括阿摩尼亞、丙烷（propane），還有意想不到的 CO2！可口可樂經已計劃 2010 年完結前安裝十萬部使用二氧化碳的汽水機。看來，只要我們仍想嘆冷氣，我們便有用不完的冷凍劑代用品。
看來，我們也有數不完的另類能源，可惜沒有一樣能在可見將來挑起替代化石能源的重任，核能或是唯一例外。個人認為，蒙特利爾協定的成功，很大程度在於找到功能相約的 CFC 代用化學物；在未有另類能源可「擔大旗」的情況下，減排溫室氣體的道路必定更為崎嶇。
蒙特利爾協定還有一位「得力助手」，就是 1985 年在南極發現的那個臭氧洞！想像，若果我當時告訴你，全球大氣層的臭氧水平比正常低 2%（這是事實）[5]，你可能只會嗤之以鼻；我再告訴你大氣層有個大過澳洲嘅「窿」……這種震撼，非任何數字和論據可比。為何全球臭氧層變薄，但唯獨南極有個洞，根本無人會深究；眾人只知頭上有個窿，如果今天不修補，明天便可能患上皮膚癌，於是一起向政府施壓。臭氧洞喚起的關注和危機感，不但推動各國立法和蒙特利爾協定的進行，更是環保分子的美夢。
氣候暖化就是缺乏一個「洞」，一件令舉世震撼的事。2005 年侵襲美國新奧爾良的卡特里娜颶風，2008 年開始的南極威爾金斯冰架倒塌，今年吹襲台灣的颱風莫拉克，你都可說是震撼；但於我個人而言，沒有一件事比得上大氣層穿窿來得震撼。走崎嶇路必須有走崎嶇路的決心和勇氣。平心而論，我還未見足夠的政府和人民有着這樣的決心和勇氣（包括我自己）。
「唔見棺材唔流眼淚」，或許這是人的本性，希望氣候暖化給我們的「棺材」不會來得太遲吧。
（2009 年 12 月 9 日 信報副刊）
相關連結及 References：
United Nations Environment Programme
Production and Consumption of Ozone Depleting Substances under the Montreal Protocol 1986-2004 (2005)
第 7 頁有個清晰圖表顯示各種受管制氣體的取締進程。
United Nations Environment Programme
Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2006 (or here)
可說是臭氧層科學的「教科書」，不用讀完整本，只要讀過「Twenty Questions and Answers About the Ozone Layer」那一章，你對臭氧層的認識已經超過世上九成的人，文中很多較技術性的資料都是取自這裡，例如：
[1] Q.23頁：南極臭氧洞大小的歷史數據。
[2] Q.34頁：Around midcentury, the effective abundance of ozone-depleting gases should fall to values that were present before the Antarctic “ozone hole” began to form in the early 1980s.
[3] Q.1頁：Now, with continued compliance, we expect recovery of the ozone layer by the late 21st century.
[4] Q.3頁：臭氧層高度
[5] Q.28頁：全球臭氧水平圖表。1985 年發現南極臭氧洞之時，大氣臭氧水平只比正常的低 2%；最嚴重時也不過 5-6%。
至於為何全球臭氧層變薄，卻只有南極穿洞，自己看吧，在Q.19頁。
抑或，眾人皆知這類有賴各國自律的多邊協定是「姿勢多於實際」，故從未對其寄予厚望？
我屬於後者。
抑或，是我過份悲觀？歐盟上月發表《溫室氣體排放的趨勢及預測 2009》，對達致 2012 年京都協定的減排目標滿有信心。
然而，世上最大溫室氣體生產國－－中國和美國－－對承擔減排責任「步步為營」，今日即使答應減排，他日能否貫徹執行，實屬未知。
哥本哈根氣候峰會將會成為人類通過協商合作完善管理地球資源的最佳示範，還是一次全球性公地悲劇（Tragedy of the commons）的開始，只有留待時間考証。回望過去，其實我們早有成功的先例。1987 年蒙特利爾協定，便有效地減少損害臭氧層氣體的排放，曾被譽為「可能是有史以來最成功的國際協議」。哥本哈根可會是蒙特利爾的再版？
化學家早於 1960 年代末便懷疑一些用於冷凍、空調、噴霧等系統的氣體或會影響環境，1970 年代初知道有關氣體能夠侵蝕臭氧層，從此一些國家已經自行立法規管，這是先於任何國際協議。1985 年，南極發現臭氧層穿洞，引起全球廣泛關注，促成 1987 年蒙特利爾協定，侵蝕臭氧層的氣體將會漸被取締。後來該協議再經多次修訂，根據 1999 年北京的最終版本，發達國將於 2030 年完全停止使用，發展中國家則於 2040 年。效果方面，大氣層中侵蝕臭氧的氣體自 1990 年代已經再沒增加，臭氧濃度近年亦見回升，雖然南極那個臭氧洞仍在[1]，科學家預計它會在本世紀中葉消失[2]；到了本世紀末，臭氧層應會完全康復[3]。
So far so good。溫室氣體減排會唔會咁「順攤」？
侵蝕臭氧氣體主要為 CFC，1930 年代才發明，1970-80 年代開始減用；五十年的「孽」，需要整個世紀償還。溫室氣體減排的終極目標是把大氣中溫室氣體的濃度降至工業化前的水平；工業革命至今二百五十年，我們還未認真減排，不用仔細研究也知道終極目標不可能在本世紀、甚至下世紀內實現。科學界對此心知肚明，因此給我們一個比較現實的目標：把升溫限制在攝氏二度之內。看着中美兩國「慢條斯理」，我認為達致此目標已是了不起的成就。
誠然，減用 CFC 與減排二氧化碳是兩回完全不同的事，前者在冷凍、空調、滅火等應用對現代社會固然重要，後者的產生卻是近乎必然，因為二氧化碳是絕大部份能量來源的副產物。不用 CFC，頂多不再嘆冷氣；不呼 CO2，社會會停頓，人會死。
另一個問題，是「代用品」（alternatives）。不用 CFC，其實可以繼續嘆冷氣，因為還有 HCFC。蒙特利爾協定生效前夕，化學品製造商便已爭相研發取代 CFC 的化學物，HCFC 就是他們的成果。說到這裡，或者我應該談談這堆英文字母背後的意義。「CFC」的第一個「C」是 Chlorine（氯），「F」是 Fluorine（氟），最後一個「C」是 Carbon（碳），由這三種元素組成的氣體能夠侵害臭氧層；說得準確一點，其實是那粒 Chlorine 原子能夠跟臭氧產生化學作用，從而減少大氣層的臭氧。記着，罪魁禍首是 Chlorine。
「HCFC」又是什麼？「H」是 Hydrogen（氫），之後的三個英文字母與上同。
等等，那 HCFC 不是依然包藏 Chlorine 這粒罪魁嗎？對，不過 HCFC 較易在大氣層分解，在飄至離地面十五公里的臭氧層[4]之前大多消散掉。包含 Chlorine 之餘，那種氣體分子還必須有足夠的化學穩定性，才能「護送」 Chlorine 至臭氧層肆虐。然而，「漏網之魚」總不能免，少部份 HCFC 還是會飄到臭氧層造成破壞，所以它只是一件「過渡性」代用品，上面提過發達國於 2030 年、發展中國家於 2040 年停用所有侵害臭氧層的氣體，說的就是 HCFC。
那 HCFC 又有沒有代用品？有，而且是終極代用品，包保不再破壞臭氧層。拿走 Chlorine，不就是 HFC 嗎？除去罪魁便不可能傷害臭氧了，對啊，HFC 就是我們夢寐以求的終極代用品。
等等，這只是對修補臭氧層的蒙特利爾協定而言。以上提過的所有英文字母組合，包括看似安全的 HFC，都是比二氧化碳強過千倍的溫室氣體（就同等重量而言），京都協議和將來任何減排協定均會對其加以監管，最終可能遭淘汰。
怎麼辦？會否終有一天沒冷氣？不用擔心，原來天然的代用品多的是，包括阿摩尼亞、丙烷（propane），還有意想不到的 CO2！可口可樂經已計劃 2010 年完結前安裝十萬部使用二氧化碳的汽水機。看來，只要我們仍想嘆冷氣，我們便有用不完的冷凍劑代用品。
看來，我們也有數不完的另類能源，可惜沒有一樣能在可見將來挑起替代化石能源的重任，核能或是唯一例外。個人認為，蒙特利爾協定的成功，很大程度在於找到功能相約的 CFC 代用化學物；在未有另類能源可「擔大旗」的情況下，減排溫室氣體的道路必定更為崎嶇。
蒙特利爾協定還有一位「得力助手」，就是 1985 年在南極發現的那個臭氧洞！想像，若果我當時告訴你，全球大氣層的臭氧水平比正常低 2%（這是事實）[5]，你可能只會嗤之以鼻；我再告訴你大氣層有個大過澳洲嘅「窿」……這種震撼，非任何數字和論據可比。為何全球臭氧層變薄，但唯獨南極有個洞，根本無人會深究；眾人只知頭上有個窿，如果今天不修補，明天便可能患上皮膚癌，於是一起向政府施壓。臭氧洞喚起的關注和危機感，不但推動各國立法和蒙特利爾協定的進行，更是環保分子的美夢。
氣候暖化就是缺乏一個「洞」，一件令舉世震撼的事。2005 年侵襲美國新奧爾良的卡特里娜颶風，2008 年開始的南極威爾金斯冰架倒塌，今年吹襲台灣的颱風莫拉克，你都可說是震撼；但於我個人而言，沒有一件事比得上大氣層穿窿來得震撼。走崎嶇路必須有走崎嶇路的決心和勇氣。平心而論，我還未見足夠的政府和人民有着這樣的決心和勇氣（包括我自己）。
「唔見棺材唔流眼淚」，或許這是人的本性，希望氣候暖化給我們的「棺材」不會來得太遲吧。
（2009 年 12 月 9 日 信報副刊）
相關連結及 References：
United Nations Environment Programme
Production and Consumption of Ozone Depleting Substances under the Montreal Protocol 1986-2004 (2005)
第 7 頁有個清晰圖表顯示各種受管制氣體的取締進程。
United Nations Environment Programme
Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2006 (or here)
可說是臭氧層科學的「教科書」，不用讀完整本，只要讀過「Twenty Questions and Answers About the Ozone Layer」那一章，你對臭氧層的認識已經超過世上九成的人，文中很多較技術性的資料都是取自這裡，例如：
[1] Q.23頁：南極臭氧洞大小的歷史數據。
[2] Q.34頁：Around midcentury, the effective abundance of ozone-depleting gases should fall to values that were present before the Antarctic “ozone hole” began to form in the early 1980s.
[3] Q.1頁：Now, with continued compliance, we expect recovery of the ozone layer by the late 21st century.
[4] Q.3頁：臭氧層高度
[5] Q.28頁：全球臭氧水平圖表。1985 年發現南極臭氧洞之時，大氣臭氧水平只比正常的低 2%；最嚴重時也不過 5-6%。
至於為何全球臭氧層變薄，卻只有南極穿洞，自己看吧，在Q.19頁。
2009年12月3日 星期四
2009年12月2日 星期三
我國礦產原來「咁多」
每逢交稿之日，必有落筆之困，今次當然不例外。案頭的燈，握着鉛筆的手，投於紙張上的影，一動不動，彷彿整個世界跟隨我的思緒停頓下來。時間流轉的唯一提示，只有手提電腦 LCD 屏幕上一眨一眨的 cursor；因為它，我知道時間仍在向前；因為它，我知道地球仍然在轉。讀者們，請記着我桌上的擺設，讀下去便知有何用。
無論是傳統的陰極管或近年興起的液晶體屏幕，其瑩光粉的其中一種成分叫「釔」（yttrium），是稀土元素的一員。「稀土」其實是十七種元素的統稱，它們的總產值不高，但在科技領域卻是不可或缺，屏幕以外，風力發電的渦輪和電動車的電池也會用上。早前中國減少稀土出口，引起國際關注，全因中國壟斷了稀土出產，佔全球產量的九成半。如果全世界（中國除外）稀土產量係「咁多」，那中國的稀土產量就係
作個對比，OPEC 原油舉足輕重，也不過佔全球產量 45%。若果全世界（OPEC 除外）原油產量係「咁多」，OPEC 產量都不過係
好奇心驅使，找來美國地質調查局一年一度的 Mineral Commodity Summaries (MCS)，看看中國還有什麼礦產在全球產量佔一席位。原來，中國的礦藏尚算豐盈，在我的書桌上，起碼還有四件東西雖然沒有寫明「中國製造」，卻大有可能是「中國出土」。你能否猜到是哪幾件？
首先，是那盞燈的鎢絲。鎢（tungsten）是所有非合金的金屬中熔點最高的，達攝氏 3422 度，除了燈泡鎢絲之外，也可用來作發熱線、火箭引擎的噴咀等。鎢也是出了名的硬，其合金可作切割、鑽咀等工具。總之，需要耐熱和硬度的應用，鎢通常派得上用場。2007 年，中國的鎢產量佔全球 75%。換句話說，如果全世界（中國除外）鎢產量係「咁多」，中國的鎢產量就係
（基於商業理由，MCS 報告沒有列明美國的鎢產量，但由於該國的蘊藏量只佔全球蘊藏的 5%，故其產量應該對全球產量沒有太大影響。）
第二件大有可能是「中國出土」的東西，是手上那枝鉛筆的「鉛」，正確來說是「石墨」（graphite），炭的一種形態。石墨與鐵結合便成鋼，本身可用作潤滑劑和製乾電池；某些超導體也有炭的成分，如 CaC6，即一粒鈣與六粒炭原子的組合。石墨有人工合成也有天然開採的，2007 年，中國的天然石墨產量佔全球 72%。如果全世界（中國除外）天然石墨產量係「咁多」，中國的產量就係
第三，面前那個液晶體屏幕除了有稀土，還有一層氧化銦的透明導電薄膜。銦（indium）還是一些新型太陽能電池薄膜的成分，這些薄膜有別於傳統的「硬淨型」太陽能電池，方便鋪設於建築物或交通公具的外層。2007 年，中國的銦產量為全球的 57%。若果全世界（中國除外）的銦產量係「咁多」，那中國的產量就係
手提電腦那幾顆顯示電源、cap lock、硬盤活動的小 LED，也極有可能含有中國出土的成分。LED 通常以「砷化鎵」（Gallium Arsenide）製成，而中國是砷的最大生產國，智利次之。砷的用途廣泛，可添加至子彈增加其硬度，也可作為肥田料、煙花和殺蟲藥的成分。2007 年，中國砷產量佔全球 45%，智利佔 20%。若全世界（中國和智利除外）的砷產量係「咁多」，中國和智利的總產量就係
世上有用的礦產種類繁多，中國仍未至於做了「世界礦場」；然而，開採「咁多」礦產或多或少反映已發展國家把一些高污染工序「外判」至發展中國家的現象。世界工廠中國已經做了，世界礦場又是否我們應該追求的呢？
註：「咁多」字體面積正比於資源產量。
（2009 年 12 月 2 日 信報副刊）
無論是傳統的陰極管或近年興起的液晶體屏幕，其瑩光粉的其中一種成分叫「釔」（yttrium），是稀土元素的一員。「稀土」其實是十七種元素的統稱，它們的總產值不高，但在科技領域卻是不可或缺，屏幕以外，風力發電的渦輪和電動車的電池也會用上。早前中國減少稀土出口，引起國際關注，全因中國壟斷了稀土出產，佔全球產量的九成半。如果全世界（中國除外）稀土產量係「咁多」，那中國的稀土產量就係
咁多。
作個對比，OPEC 原油舉足輕重，也不過佔全球產量 45%。若果全世界（OPEC 除外）原油產量係「咁多」，OPEC 產量都不過係
咁多。
好奇心驅使，找來美國地質調查局一年一度的 Mineral Commodity Summaries (MCS)，看看中國還有什麼礦產在全球產量佔一席位。原來，中國的礦藏尚算豐盈，在我的書桌上，起碼還有四件東西雖然沒有寫明「中國製造」，卻大有可能是「中國出土」。你能否猜到是哪幾件？
首先，是那盞燈的鎢絲。鎢（tungsten）是所有非合金的金屬中熔點最高的，達攝氏 3422 度，除了燈泡鎢絲之外，也可用來作發熱線、火箭引擎的噴咀等。鎢也是出了名的硬，其合金可作切割、鑽咀等工具。總之，需要耐熱和硬度的應用，鎢通常派得上用場。2007 年，中國的鎢產量佔全球 75%。換句話說，如果全世界（中國除外）鎢產量係「咁多」，中國的鎢產量就係
咁多。
（基於商業理由，MCS 報告沒有列明美國的鎢產量，但由於該國的蘊藏量只佔全球蘊藏的 5%，故其產量應該對全球產量沒有太大影響。）
第二件大有可能是「中國出土」的東西，是手上那枝鉛筆的「鉛」，正確來說是「石墨」（graphite），炭的一種形態。石墨與鐵結合便成鋼，本身可用作潤滑劑和製乾電池；某些超導體也有炭的成分，如 CaC6，即一粒鈣與六粒炭原子的組合。石墨有人工合成也有天然開採的，2007 年，中國的天然石墨產量佔全球 72%。如果全世界（中國除外）天然石墨產量係「咁多」，中國的產量就係
咁多。
第三，面前那個液晶體屏幕除了有稀土，還有一層氧化銦的透明導電薄膜。銦（indium）還是一些新型太陽能電池薄膜的成分，這些薄膜有別於傳統的「硬淨型」太陽能電池，方便鋪設於建築物或交通公具的外層。2007 年，中國的銦產量為全球的 57%。若果全世界（中國除外）的銦產量係「咁多」，那中國的產量就係
咁多。
手提電腦那幾顆顯示電源、cap lock、硬盤活動的小 LED，也極有可能含有中國出土的成分。LED 通常以「砷化鎵」（Gallium Arsenide）製成，而中國是砷的最大生產國，智利次之。砷的用途廣泛，可添加至子彈增加其硬度，也可作為肥田料、煙花和殺蟲藥的成分。2007 年，中國砷產量佔全球 45%，智利佔 20%。若全世界（中國和智利除外）的砷產量係「咁多」，中國和智利的總產量就係
咁多。
世上有用的礦產種類繁多，中國仍未至於做了「世界礦場」；然而，開採「咁多」礦產或多或少反映已發展國家把一些高污染工序「外判」至發展中國家的現象。世界工廠中國已經做了，世界礦場又是否我們應該追求的呢？
註：「咁多」字體面積正比於資源產量。
（2009 年 12 月 2 日 信報副刊）
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